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通信原理 第一章 概论 1.1 引言 1.2 通信系统的组成 1.3 通信系统的分类及通信方式 1.4 信息及其度量 1.5 主要性能指标 1.1 引言 通信就是信息的传输和交换 在信息社会，通信与传感、计算技术紧密结合，成为整个社会的“神经中枢” 本课程侧重信息传输原理 1.2 通信系统的组成 1.2.1 通信一般系统模型 点对点通信模型：反映了通信系统的共性。 1.2 通信系统的组成 1.2.2 模拟通信与数字通信 消息可以分成两类 离散消息：消息的状态是可数的或离散型的（如符号、文字等），也称为数字消息。 连续消息：状态连续变化的消息（如语音、图像），也称为模拟消息。 1.2 通信系统的组成 1.2.2 模拟通信与数字通信 消息与电信号之间必须建立单一的对应关系。通常，消息被载荷在电信号的某以参量上 数字信号：电信号的参量携带离散消息，该参量离散取值。 模拟信号：电信号的参量携带连续消息，参量连续取值。 模拟信号与数字信号 1.2 通信系统的组成 1.2.2 模拟通信与数字通信 相应的通信系统分成两类 数字信号系统 模拟信号系统 1.2 通信系统的组成 1.2.2 模拟通信与数字通信 模拟信号与数字信号之间可以相互转换 在信息源中使用模-数（数-模）转换器，接受端使用数-模（模-数）转换器。 1.2 通信系统的组成 1.2.2 模拟通信与数字通信 数字通信比模拟通信更能适应对通信技术越来越高的要求 数字传输的抗干扰能力强，中继时可以消除噪声的积累； 传输差错可以控制； 便于使用现代数字信号处理技术对信息进行处理； 易于加密处理； 可以综合传递各种消息，增强系统功能。 1.2 通信系统的组成 1.2.2 模拟通信与数字通信 模拟通信系统模型（点对点） 模拟通信强调变换的线性特性，既已调参量与基带信号成比例。 1.2 通信系统的组成 1.2.2 模拟通信与数字通信 数字通信系统模型（点对点） 强调已调参量与基带信号之间的一一对应。 数字通信模型： 1.2 通信系统的组成 1.2.2 模拟通信与数字通信 数字通信系统模型（点对点） 数字基带传输模型： 1.2 通信系统的组成 1.2.2 模拟通信与数字通信 数字通信的缺点 比模拟通信占据更宽的频带。 1.3 通信系统的分类及通信方式 1.3.1通信系统分类 按消息的物理特征分类 电报通信系统 电话通信系统 数据通信系统 图像通信系统 1.3 通信系统的分类及通信方式 1.3.1通信系统分类 按调制方式分类 基带传输 线性调制 载波调制 非线性调制 频带传输 数字调制 脉冲模拟调制 脉冲调制 脉冲数字调制 1.3 通信系统的分类及通信方式 1.3.1通信系统分类 按信号特征分类 模拟通信系统 数字通信系统 1.3 通信系统的分类及通信方式 1.3.1通信系统分类 按传输媒介分类 有线 无线 1.3 通信系统的分类及通信方式 1.3.2 通信方式分类 点对点通信，按传送方向与时间关系 单工通信：消息只能单方向传输 半双工通信：通信双方都能收发消息，但不能同时进行收发 全双工通信：通信双方可同时进行收发 1.3 通信系统的分类及通信方式 1.3.2 通信方式分类 数字通信中，按数据信号码元排列方式 串行传输：数字信号码元序列按时间顺序一个接一个的在信道中传输，适合远距离传输。 并行传输：信号码元序列被分割成两路互两路以上的序列同时在信道中传输。 1.3 通信系统的分类及通信方式 1.3.2 通信方式分类 按通信系统的实现方式 专线：专门为两点之间设立传输线的通信（点到点通信） 通信网：多点之间的通信 1.4 信息及其度量 1.4.1 信息与消息 信息可被理解为消息中包含的有意义的内容； 不同形式的消息，可以包含相同的信息； 信息的多少用“信息量”来衡量； 度量消息中的信息量的方法与消息的种类无关。 1.4 信息及其度量 1.4.2 信息的度量 消息中的信息量与消息发生的概率密切相关，出现的概率越小，消息所包含的信息量就越大。 若干个独立事件构成的消息，其总的信息量，就是若干个独立事件的信息量的总和。 1.4 信息及其度量 1.4.2 信息的度量 信息量I与消息x出现的概率P(x)之间的关系： （1）信息量I是出现该消息的概率P(x)之间的函数，即：I = I[P(x)] （2）概率越小，所含信息量越大；反之信息量越小，当P(x) = 1时，I = 0 （3）若干个独立事件构成的消息，所含信息量等于各独立事件的信息量的和，即： I[P(x1) P(x2)…